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顺北16X井二次侧钻超高温钻井液技术

于得水 汪露 刘仕银 吴修振 王旭

于得水,汪露,刘仕银,等. 顺北16X井二次侧钻超高温钻井液技术[J]. 钻井液与完井液,2024,41(1):53-59 doi: 10.12358/j.issn.1001-5620.2024.01.005
引用本文: 于得水,汪露,刘仕银,等. 顺北16X井二次侧钻超高温钻井液技术[J]. 钻井液与完井液,2024,41(1):53-59 doi: 10.12358/j.issn.1001-5620.2024.01.005
YU Deishui, WANG Lu, LIU Shiyin, et al.Ultra-high temperature drilling fluid technology for second sidetracking of the well Shunbei-16X[J]. Drilling Fluid & Completion Fluid,2024, 41(1):53-59 doi: 10.12358/j.issn.1001-5620.2024.01.005
Citation: YU Deishui, WANG Lu, LIU Shiyin, et al.Ultra-high temperature drilling fluid technology for second sidetracking of the well Shunbei-16X[J]. Drilling Fluid & Completion Fluid,2024, 41(1):53-59 doi: 10.12358/j.issn.1001-5620.2024.01.005

顺北16X井二次侧钻超高温钻井液技术

doi: 10.12358/j.issn.1001-5620.2024.01.005
基金项目: 中石化石油工程技术服务股份有限公司科技攻关项目“高密度水基钻井液高温稳定技术研究”(SG20-29K)。
详细信息
    作者简介:

    于得水,工程师, 1973年生,毕业于江汉石油学院应用化学专业,现在从事现场钻井液技术管理工作。电话 18160294050;E-mail:840296203@qq.com

  • 中图分类号: TE254.3

Ultra-High Temperature Drilling Fluid Technology for Second Sidetracking of the Well Shunbei-16X

  • 摘要: 顺北16X井是西北油田分公司部署在顺北16号断裂带的一口四开制斜井探井,完钻层位为奥陶系鹰山组,地质预测顺北16X井井底温度为168.9 ℃/6680 m。该井钻至设计井深6777 m后加深钻进,加深钻进使用ENVIROTHERM NT高性能水基钻井液,卡钻回填后采用油基钻井液进行第一次侧钻,测试未见产,再次回填采用抗高温钻井液体系。第二次侧钻实钻完钻井深7533 m(斜)/7417 m(垂),实测井底温度达209 ℃,钻井液密度最高为1.75 g/cm3,属极高温超高压地层。通过采用抗超高温钻井液体系,保障了超高温下钻井液优良的流变性和沉降稳定性,同时抗CO2、盐水污染能力优良。该井第二次侧钻顺利完钻,钻井液性能稳定,井下正常。

     

  • 图  1  顺北16X井二次侧钻井身结构示意图

    表  1  邻井井温及顺北16X井第一次侧钻温度

    井号三开四开五开T74位置/
    m
    T/
    垂深/
    m
    地温梯度/
    ℃/100 m
    T/
    垂深/
    m
    地温梯度/
    ℃/100 m
    T/
    垂深/
    m
    地温梯度/
    ℃/100 m
    顺南714263692.2018470205.7019372762.656348
    顺南414563002.3016966816.302.536325
    顺南蓬115560762.6018570803.3420876612.726096
    顺北16X
    第一次侧钻
    16563312.6018366625.42.756339
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    表  2  在井浆中加入不同处理剂老化(200 ℃、12 h)后性能

    钻井液PV/
    mPa·s
    YP/
    Pa
    Gel/
    Pa/Pa
    备注
    井浆固化,无流动性
    1#+6%SMP-Ⅲ4215.07.0/15.0开罐流动性较差,
    底部有1 cm软沉淀
    1#+6%HTASP394.51.5/5.0开罐流动性好,
    玻璃棒自由到底
      注:1#配方为:井浆+1%烧碱+6%SMC。
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    表  3  180 ℃抗高温沉降稳定性钻井液配方优选实验

    CaCl2/
    %
    t热滚/
    h
    AV/
    mPa·s
    PV/
    mPa·s
    YP/
    Pa
    Gel/
    Pa/Pa
    FLHTHP/
    mL
    备注
    02425.0223.01.0/2.58.0底部1 cm稠化
    4822.5202.50.5/2.58.2底部10 cm稠化,
    少量硬沉淀
    0.42419.0163.00.5/1.58.8上下均匀
    4815.0132.00.5/2.59.0上部1 cm清液,
    底部微稠化
      注:基浆:2%膨润土+1%烧碱+8%SMP-Ⅲ+8.0%SMC+0.3%MMT+3%KH-n+3%KCl+0.3%季胺聚合物AHB+加重剂。
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    表  4  200 ℃抗高温沉降稳定性钻井液配方的优选实验

    HTASP/%EHBPS-L/%MMT/%实验条件AV/mPa·sPV/mPa·sYP/PaGel/(Pa/Pa)FLHTHP/mL备注
    60.51.0老化前73.060.011.05.0/15.0
    老化后46.042.03.01.0/2.013底部3 cm稠化
    80.51.0老化前75.063.012.05.5/15.0
    老化后47.544.03.51.5/3.012上部1 cm清液,底部微稠化
    81.01.0老化前106.091.015.05.0/18.0
    老化后54.553.01.51.5/2.010上下均匀
    80.51.5老化前106.091.015.05.0/18.5
    老化后54.553.01.51.5/2.08上部1 cm清液,底部微稠化
      注:基浆:2.0%膨润土+1.5%烧碱+10.0%SMC+3%KH-n+5%KCl+1%CaCl2+加重剂。
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    表  5  220 ℃抗高温沉降稳定性钻井液配方评价实验

    HTASP/%实验条件AV/mPa·sPV/mPa·sYP/PaGel/(Pa/Pa)FLHTHP/mL备注
    10老化前78.067.011.04.0/19.0
    老化后58.049.09.03.5/9.02无硬沉淀,中下层稠化,搅拌恢复
    15老化前106.089.017.05.5/21.0
    老化后44.542.02.51.0/8.01.8无硬沉淀,下部黏滞强,搅拌恢复
      注:基浆:2.0%膨润土+1.5%烧碱 +15.0%SMC+1%EHBPS-L+1%MMT +3%沥青粉+5%KCl+1%CaCl2+加重剂。
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    表  6  顺北16X井侧钻期间钻井液性能变化及处理后性能

    井深/
    m
    Cl/
    mg·L−1
    ρ/
    g·cm−3
    FV/
    s
    PV/
    mPa·s
    YP/
    Pa
    Gel/
    Pa/Pa
    FL/
    mL
    734844 7911.43403000/1.01.4
    维护后48 6301.4952311.51.0/2.51.0
    746055 3601.17(盐水混浆)3041.00/02.0
    维护后49 9811.4947251.00.5/1.51.0
    746551 2961.28(盐水混浆)684215.02.0/5.01.6
    维护后48 6301.4846223.01.0/2.00.8
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    表  7  顺北16X井7460 m后效CO2污染调整后钻井液性能

    井深/
    m
    ρ/
    g·cm−3
    ρ后效/
    g·cm−3
    FV/
    s
    PV/
    mPa·s
    YP/
    Pa
    Gel/
    Pa/Pa
    CO2/
    %
    Ca2+/
    mg·L−1
    FL/
    mL
    65441.601.47603322.0/5.50.83001.2
    74601.471.34472331.0/3.511.31000.6
    75331.471.748475122.5/7.02.91000.6
      注:CO2为后效气测CO2含量。
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    表  8  井浆与静置110 h后循环返出后效性能对比

    类别ρ/
    g·cm−3
    FV/
    s
    AV/
    mPa·s
    PV/
    mPa·s
    YP/
    Pa
    Gel/
    Pa/Pa
    FL/
    mL
    井浆1.4750262331.0/3.50.6
    返出后效1.4780422552.0/5.00.6
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出版历程
  • 收稿日期:  2023-09-28
  • 修回日期:  2023-11-02
  • 刊出日期:  2024-02-02

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